氨评估方法技术

用于确定储存单元中的固体氨储存材料的饱和度的方法包括：激活加热器以从储存材料释放氨，直至储存单元的压力达到预定压力。然后该方法使得加热器停止活动，并确定在加热器停止活动时候的储存单元的压力的衰退速率。该方法响应衰退速率评估氨储存介质的饱和度。根据一些实施方式，确定衰退速率可包括：测量储存单元的压力从第一压力阈值跌落到第二压力阈值所需的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氨评估方法
本申请涉及一种用于确定储存单元中的可逆固体氨储存材料的饱和度的方法，还涉及一种用于确定储存单元中的固体氨储存材料的饱和度的系统。
技术介绍
选择性催化还原(SCR)常用于从内燃机，例如柴油机或其他贫燃(汽油)发动机产生的废气去除NOx(即，氮的氧化物)。在此类系统中，通过如下方式连续地从废气去除NOx：在进入能够实现NOx的高转化的SCR催化剂之前，向废气中注入还原剂。氨常用作SCR系统中的还原剂。通过受控地注入气态氨、水性氨或者间接地作为溶于水中的尿素，将氨引入废气中。位于废气流中的SCR催化剂引起废气中存在的NOx和NOx还原剂(例如，氨)之间的反应，将NOx还原/转化为氮和水。例如，在许多应用中，例如用于车辆的SCR系统，以容器中加压液体形式的氨储存可能过于危险，涉及吸收在固体中的储存方法可规避无水液体氨的安全隐患。例如，金属氨络物盐是氨吸收材料，其可用作氨的固体储存介质，其进而可用作例如SCR中的还原剂，以对来自车辆内燃机的NOx排放物进行还原，参见例如美国专利第8,088,201号和WO1999/01205。可通过热解吸附从氨络物盐释放氨，例如通过储存容器的外部加热，参见例如美国专利申请公开号2010/0086467。氨从储存容器中、并且临时储存作为缓冲体积中的气体的吸附或吸收固体储存介质(颗粒形式的Sr(NH3)8Cl2或者Ca(NH3)Cl2等)释放。根据发动机的当前运行状态，通过电子控制器的控制，给料供给到车辆排气系统的反应体积中的氨量。在行驶中消耗氨，作为结果，储存介质随时间减少。最终，罐中的氨耗尽，必须再装填或者进行替换。过早地替换罐显然是不合乎希望的，因为这会导致例如成本增加和车辆停机时间的增加。相反地，如果用户等待过长来对罐进行再填充或替换，则SCR系统可能停止正确地工作，导致不合乎希望的NOx排放。因此，希望能够确定储存容器的填充水平并当罐接近耗尽时提醒用户。
技术实现思路
本文所述的本专利技术的技术的方面和实施方式涉及用于评估固体氨储存介质的饱和水平的一种或多种系统和方法。本专利技术技术的至少一些实施方式涉及用于确定储存单元中的可逆固体氨储存材料的饱和度的方法。储存单元装配有加热器以释放氨。方法包括监测储存单元的压力并检测加热器的停止活动(deactivation)。在检测到加热器的停止活动之后，该方法测量储存单元的压力从第一压力阈值P1跌落到第二压力阈值P2所需的时间。然后方法响应测得的时间评估氨储存介质的饱和度。在一些实施方式中，评估步骤包括访问使得测得的时间与饱和度相互关联的查找表。根据至少一些实施方式，该方法可进一步响应评估的饱和水平来表明饱和水平。根据本专利技术技术的至少一个实施方式的某些其他方面，用于确定储存单元中的固体氨储存材料的饱和度的方法包括：激活加热器以从储存材料释放氨，直至储存单元的压力达到预定压力。然后该方法使得加热器停止活动，并确定在加热器停止活动时候的储存单元的压力的衰退速率。该方法响应衰退速率评估氨储存介质的饱和度。根据一些实施方式，确定衰退速率可包括：测量储存单元的压力从第一压力阈值P1跌落到第二压力阈值P2所需的时间。本专利技术技术的一个或多个实施方式涉及用于确定储存单元中的固体氨储存材料的饱和度的系统。储存单元包括加热器以从储存材料释放氨。系统包括压力传感器和控制器。压力传感器感应储存单元的内压力并响应其产生压力信号。控制器配置成监测压力信号并选择性地激活加热器以释放氨，直至储存单元的压力达到预定压力。控制器还配置成使加热器停止活动以允许储存单元中的压力衰退，确定储存单元的压力的衰退速率，以及响应确定的衰退速率来确定氨储存介质的饱和度。在一些实施方式中，控制器通过如下方式确定衰退速率：测量压力信号从第一压力阈值P1跌落到第二压力阈值P2所需的时间。附图说明图1是可用于实践本专利技术技术的至少一个实施方式的示例性氨储存和给料系统的示意图。图2显示了氨饱和水平和压力衰退之间的关系的示意图。图3是根据本专利技术技术的至少一个实施方式的用于评估固体氨储存介质的饱和水平的示例性方法的流程图。具体实施方式下面将参见附图更详细地描述本专利技术技术的实施方式的各个例子，其中显示了实施方式的此类例子。通篇中同样的附图标记表示同样的元件。但是，本专利技术技术的其他实施方式可以是许多不同的形式，并且不仅限于本文所示的实施方式。相反地，这些实施方式是代表本专利技术技术的例子。基于本专利技术的权益的全部范围由权利要求书所示。图1所示是示例性氨储存和给料系统10的实施方式的示意图。在所示的实施方式中，氨储存和给料系统10包括主储存单元12和启动储存单元14。在图1的例子中，主储存单元12由单储存容器构成，其保持氨储存材料。但是应理解的是，主储存单元12的储存材料可以保持在不止一个容器中。相比于主储存单元12，启动储存单元14可以较小，以促进快速启动。构成主储存单元12的其他容器的数量和尺寸可以根据设计和性能参数发生变化，包括例如，所需的总氨量储备和主储存单元的启动时间。可以结合被动单向阀、主动阀、压力传感器、压力切换器等，以各种不同的方式进行数个储存容器的连接。美国专利公开号第2010/0086467(“467公开文献”)提供了储存单元的尺寸和数量的额外细节和考量，其全文通过引用结合入本文。储存单元12、14与给料阀18流体连接，根据氨消耗过程或系统22(例如，选择性催化还原(SCR)系统)的要求，来自储存单元12、14的氨通过所述给料阀18进行给料。电子控制单元20控制给料阀18的操作，以控制氨从储存和给料系统10到消耗系统22的传递。压力传感器30、32分别监测主储存单元12和启动储存单元14中的压力，并产生表示感应到的压力的信号。ECU20与压力传感器30、32相连，用于接收压力信号。分别为主储存单元12和启动储存单元14提供加热单元26、28，例如电加热器。加热单元26、28可分别置于主储存单元12和启动储存单元14容器内。可操作ECU20以对加热单元26、28相互独立地进行控制(例如，切换开关和/或进行调节)，例如通过控制提供给它们的功率。ECU20可编程以调节启动加热单元28的操作，以将启动储存单元14中的压力Ps初始地提升至其激活压力。一旦到达启动储存单元14的激活压力，调节启动加热单元28的开关，以维持启动储存单元14中的压力Ps位于其激活或者约为激活。当启动加热单元28循环关闭时，主加热单元26循环打开，以将主储存单元12中的压力PM逐渐提升至其激活压力。在启动模式过程中，对主加热单元26和启动加热单元28进行调节，以维持启动储存单元14约为其激活压力，同时在启动加热单元28关闭的时间期间，提升主储存单元12中的压力PM。因此，可以将启动加热单元28中的压力快速地提升至激活压力，从而使得系统可以开始从启动储存单元14供给还原剂。一旦主储存单元12中的压力PM到达其激活压力，系统/方法转变为主模式，其中从主储存单元12供给还原剂。在主模式过程中，启动加热单元28可以保持未激活，同时调节主加热单元26的开关，以维持主储存单元12中的压力位于其激活压力或者约为激活压力。因为加热单元26、28从未同时激活，所以可以降低例如来自车辆能源系统的功率要求。根据至少一些实施方式，阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定储存单元中的可逆固体氨储存材料的饱和度的方法，所述储存单元装配有加热器以释放氨，所述方法包括：监测储存单元的压力；检测加热器的停止活动；在检测到加热器的停止活动之后，测量储存单元的压力从第一压力阈值跌落到第二压力阈值所需的时间；以及响应测得的时间评估氨储存介质的饱和度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.02 US 61/722,1301.一种用于确定储存单元中的可逆固体氨储存材料的饱和度的方法，所述储存单元装配有加热器以释放氨，所述方法包括：监测储存单元的压力；检测加热器的停止活动；在检测到加热器的停止活动之后，测量储存单元的压力从第一压力阈值跌落到第二压力阈值所需的时间；以及响应测得的时间评估氨储存介质的饱和度，其特征在于，评估步骤包括访问使得测得的时间与饱和度相互关联的查找表。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应评估的饱和水平，为用户提供饱和水平的指示。3.一种用于确定储存单元中的固体氨储存材料的饱和度的方法，所述储存单元装配有加热器以释放氨，所述方法包括：激活加热器以从固体氨储存材料释放氨，直至储存单元的压力达到预定压力；使加热器停止活动；确定在加热器停止活动时候的储存单元的压力的衰退速率；以及其特征在于，所述方法还包括：响应衰退速率评估氨储存介质的饱和度。4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括监...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·C·莱克，N·辛格，M·J·米勒，
申请(专利权)人：万国引擎知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US